2022年广西壮族自治区玉林市中等职业技术学校高三物理期末试题含解析

2022年广西壮族自治区玉林市中等职业技术学校高三
物理期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （多选）如图所示，在一无限长的水平小车上，有质量分别为m1和m2的两个滑块（m1>m2）随车一起向右匀速运动。

设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ，其它阻力不计，当车突然停止时，以下说法中正确的是
A．若μ=0，两滑块一定相碰
B．若μ=0，两滑块一定不相碰
C．若μ≠0，两滑块一定相碰
D．若μ≠0，两滑块一定不相碰
参考答案：
BD
2. 一物块从粗糙圆弧轨道上顶端A点由静止滑下，滑至轨道末端B点时速度大小为v，B点切线水平，圆轨道半径为R．则物块由A滑向B的过程中：
(A)滑至B点时对轨道的压力N=(mg－m)
(B)重力对物块所做的功WG=mgR
(C)摩擦力对物块所做的功Wf=mv2－mgR
(D)机械能损失了
参考答案：
BC
3. 下列说法中正确的是（）
A．U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短
B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4
C．10个放射性元素的原子经过一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变
D．γ粒子的电离能力比α粒子的大
参考答案：
B
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变，
半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；
根据γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强．
【解答】解：A、半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故A错误．
B、某原子核经过一次α衰变电荷数减小2，质量数减小4，再经过两次β衰变后，质量数不变，电荷数要增加2，所以整个过程质量数减小4，电荷数不变，所以核内中子数减少4个．故B正确．
C、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用．故C错误．
D、三种射线中γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故D错误．
故选：B
4. 如图所示为两列沿同一绳子相向传播的简谐横
波在某时刻的波形图，虚线表示甲波，实线表示
乙波，M为绳上x＝0.2 m处的质点，则下列说法
中正确的
A．这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强
B．由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，M将位于平衡位置
C．甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大
D．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较
参考答案：
AC
5. 如图所示，在正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场和平行于AB的水平方向的匀强电场，一不计重力的带电粒子刚好以某一初速度从三角形O点沿角平分线OC做匀速直线运动。

若此区域只存在电场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入，则此粒子刚好从A点射出；若只存在磁场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入，则下列说法正确的是（）
A．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，运动轨道半径等于三角形的边长
B．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从OB阶段射出磁场
C．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从BC阶段射出磁场
D．根据已知条件可以求出该粒子分别在只有电场时和只有磁场时在该区域中运动的时间之比
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （实验）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨
迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=（用L、g表示），其值是（取g=9.8m/s2）
参考答案：
2；0.70m/s
考点：研究平抛物体的运动
解：设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=
水平方向：v0===2
代入数据解得v0=0.70m/s
故答案为：2；0.70m/s
7. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是 m/s，木板和物块最终的共同速度为 m/s．
参考答案：
0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。

8. 面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量_____。

参考答案：
9. 如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的
O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则光束2转过的角度等于_________．
参考答案：
答案： 9°
10. （5分）裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：
反应方程下方的数字中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）。

已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV。

参考答案：
答案：1.8×102
11. (4分)如图所示，质量为8kg的物体，以100J的初动能从斜面底端的A点沿斜面向上作匀减速直线运动，在上升过程中经过B点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，已知A、B间的距离s=2m，则物体受到的滑动摩擦力大小
为 N，沿斜面向上运动的总时间为 s。

参考答案：
答案：16，1
12. （1）用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。

①为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂砂桶时小车能在长木板上做____运动。

②挂上砂桶后，某同学只改变小车的质量进行测量。

他根据实验得到的几组数据作出图乙的a-m图象，请根据图乙在答题卡上的图丙中作出图象。

③根据图丙，可判断本次实验中小车受到的合外力大小为 N。

参考答案：
13. 物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论。

某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。

他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示。

经检查他的数据记录及作图均无误。

请你分析：
甲
乙
（1）图线没有坐标原点的原因是__________________________________；
（2）图线上部弯曲的原因是_______________________________。

参考答案：
见解析
（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）
（2）没有满足M>>m的实验条件（2分）
中档，探究牛顿第二定律实验原理和条件。

考查：实验能力。

②理解实验原理和方法。

能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：
①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；
②求出x = 2.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程
及t = 4.5s时的位移．
参考答案：
解析：①波长λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y =
5sin(2πt) cm （2分）
②n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = —5cm．（2分）
15. （8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。

中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。

1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。

（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是。

（填写选项前的字母）
A.0和0
B.0和1
C.1和
0 D.1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约
为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因
是。

参考答案：
（1）A； (2)；遵循动量守恒
解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。

（2）产生的能量是由于质量亏损。

两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。

正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在冬天，雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹，使相邻两个铁塔间的拉力大大增加，导致铁塔被拉倒、压榻，电力设施被严重损毁，给当地群众的生产、生活造成了极大不便和巨大损失。

当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图所示
的结构模型，已知铁塔质量为m，相邻铁塔间输电线的长度为L，其单位长度的质量为m0，输电线靠近铁塔部分与竖直方向为角，已知冰的密度为，设冰层均包裹在输电线上，且冰层的横截面为圆形，其半径为R（输电线的半径可忽略）.
（1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？
（2）被冰层包裹后，输电线在最高点，最低点所受的拉力大小分别为多少？
参考答案：
17. 假期中小芳乘坐火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，她用身边的器材测出火车的加速度．小芳的测量过程如下：她一边看着窗外每隔100m 的路标，一边用手表记录着时间．她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12s，从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为20s．请你根据她的测量情况，求：
（1）火车的加速度大小（保留三位有效数字）
（2）火车经过第三根路标时的速度大小（保留三位有效数字）
参考答案：
解（1）(4分)车厢由第一根路标到第二根路标的时间为t1=12s，中间时刻的速
v1==m/s车厢由第二根路标到第三根路标的时间为t2=8s ，中间时刻的速度v2==m/s
由a==解得a=0.417m/s2
（2）（4分）设车厢经第三根路标时的速度为v3,则有：v3=v2+a解得
v3=14.2m/s
18. （16分）如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8m。

在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。

枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s。

在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s=90m后停下。

装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。

（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s2）
（1）求装甲车匀减速运动时的加速度大小；
（2）当L=410m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；
（3）若靶上只有一个弹孔，求L的范围。

参考答案：
（1）由v20=2ax得
a=m/s2
（2）由平抛公式
L=vt
y1=gt2
解得y1≈1.31m
∴弹孔离地高度为H=1.8-y1=0.49m
同理发射第二发子弹时y2=0.8m
∴ d= y1－y2=0.51m
（3）因为水平距离不等，两发子弹不可能打到一个弹孔上。

即只有一发子弹打到靶上
由平抛公式
L=vt
y=gt2
L=480m
当只有一发子弹打到靶上时，480m＜L≤570m。